Motores y controladores para vehículos eléctricos

Muchas de las principales compañías de fabricación de automóviles han declarado que la mayoría de los vehículos que producen serán eléctricos en las próximas dos décadas, lo que podría dejar obsoleto el motor de combustión interna, una reliquia que se mantiene sólo para los entusiastas del automóvil y los coleccionistas. Esto significa que los ingenieros de automoción requieren familiaridad con la nueva tecnología y este curso proporciona las herramientas que necesita para llevar su carrera al siguiente nivel. Comenzamos con el flujo de energía, ya que cada ingeniero eléctrico y mecánico necesita entender las leyes de Ohm y Kirchhoff y cómo se aplican al flujo de energía eléctrica, térmica y magnética. Demostramos cómo convertir la energía eléctrica de una batería en energía mecánica dentro de un motor. Explicamos cómo se utiliza esta energía para producir el par dentro de un motor eléctrico, cómo una caja de cambios multiplica el par y cómo calcular la pérdida de energía y la eficiencia.

A continuación, analizamos la producción de par en más detalle utilizando un motor de corriente directa de imán permanente (PMDC), que crea un campo magnético para la operación. Investigamos la física que crea el par dentro de este motor calculando el par utilizando los diferentes vectores de fuerza producidos por la corriente eléctrica y el flujo magnético. También consideramos el papel que juega el cómputo en la producción de torque dentro de un motor eléctrico. Esto nos lleva al motor sincrónico de imán permanente (PMSM), que tiene un par más alto, un tamaño de cuadro más pequeño y ninguna corriente de rotor. Examinamos dos tipos de motores PMSM, cómo funcionan utilizando corriente alterna y cómo se usa el cambio electrónico para controlar la conmutación, lo que hace que el PMSM sea ideal para vehículos eléctricos. Estudiamos cómo se produce el torque dentro de un motor PMSM utilizando la teoría de cuadros d-q para mostrarle cómo diseñar un control orientado al campo y calcular circuitos de tres fases. También cubrimos el papel de las "transformaciones Park y Clarke" y su inversa para calcular las corrientes.

Esto le ayuda a crear un perfil térmico para el motor. Hacemos referencia a la ley de Ohm y la combinamos con el teorema de Norton para calcular el flujo de calor para mejorar la resistencia en el camino. Este perfil térmico le permite juzgar si las temperaturas máximas de su motor cumplen con los estándares internacionales. Este curso ayuda a cualquiera que persiga ingeniería automotriz, ya sea que estén estudiando o buscando un impulso de carrera en este emocionante y creciente campo. Con los vehículos eléctricos que se apoderan del mercado, el estudio de sus motores y controladores sólo puede mejorar sus perspectivas.